题目内容
【题目】阅读图文资料,完成下列要求。
云南香格里拉位于青藏高原东南部,海拔约3300米,这里太阳辐射强,但气温较低,当地居民高效利用太阳能,在房屋南侧用玻璃搭建绝热暖棚,在冬季晴朗的白天,暖棚通过通风口与内室形成循环气流,使内室增温。(如图所示)
(1)分析香格里拉太阳辐射强、但气温低的原因。
(2)分折暖棚内气温比室外高的原因。
(3)运用热力环流原理,阐述图中循环气流的形成过程,并简单说明内室增温的原因。
【答案】(1)香格里拉纬度低,太阳高度大;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,故白天太阳辐射强。但空气稀薄,大气逆辐射弱,大气的保温作用差,不利于热量储存,所以常年气温较低。
(2)太阳短波辐射可透过致璃到达棚内,使温度升高,而棚内的地面长波辐射却很少能透射出去,从而使热量保存在暖棚内。
(3)暖棚受热多,空气膨胀上升,内室受热少,空气冷却下沉,于是上层空气由气压高的暖棚通过1通风口向气压低的内室流动;下层空气由气压高的内室通过2通风口向气压低的暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流,使内室增温。
【解析】
本题以材料和图为背景,涉及影响太阳辐射强弱的因素和热力环流原理等知识,考查学生的知识迁移能力和综合分析能力。
(1)太阳辐射强弱并不与气温高低成正相关,而取决于太阳高度角的大小、海拔高低、昼夜长短和天气状况。香格里拉纬度低,太阳高度角大,获得的太阳辐射量多;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,白天的太阳辐射强,晴天多也使太阳辐射增强。但空气稀薄,大气逆辐射弱,大气的保温作用差,不利于热量储存,所以常年气温较低。
(2)辐射是能量的传播方式,波长短的电磁波能量强,透过玻璃的能力强,反之则弱,太阳辐射是短波辐射,可透过玻璃到达棚内,使温度升高,而棚内的地面辐射是长波辐射,很少能透射出去,从而使热量保存在暖棚内。故暖棚内气温高于暖棚外气温。
(3)热力环流是冷热不均引起的环流运动,垂直方向上,因热而引起上升运动,近地面形成低压、高空形成高压,因冷而引起下沉运动,近地面形成高压,高空形成低压,水平方向上再因水平气压梯度力,使大气由高压流向低压。由图可知:暖棚内因受热,空气膨胀上升,内室受热少,空气冷却下沉,于是上层空气由气压高的暖棚通过1通风口向气压低的内室流动;下层空气由气压高的内室通过2通风口向气压低的暖棚流动。暖棚通过通风口与内室形成循环气流,使内室增温。